Arquivo do mês: janeiro 2016

Sexta Selvagem: Panda-vermelho

por Piter Kehoma Boll

Um dos animais mais fofos do mundo, ou talvez o mais fofo de fato, o panda-vermelho (Ailurus fulgens) é a espécie da Sexta Selvagem de hoje.

"Olá! Sou a coisa mais fofa que você já conheceu!" Foto do usuário da Wikimedia, Kuribo.**

“Olá! Sou a coisa mais fofa que você já conheceu!” Foto do usuário da Wikimedia, Kuribo.**

O panda-vermelho é endêmico de florestas temperadas do Himalaia em Nepal, China, Índia, Butão e Myanmar. Ele possui, portanto, uma distribuição consideravelmente pequena e prefere áreas com alta cobertura de bambu.

Apesar de sua fofura, a população selvagem do panda-vermelho está declinando, com menos de 10 mil indivíduos restantes, apesar de uma medição mais acurada ser difícil de conseguir porque povos locais tendem a confundir outros carnívoros pequenos com o panda-vermelho, o que pode levar a uma superestimativa do tamanho populacional. Ele é listado como uma espécie Em Perigo na Lista Vermelha da IUCN e as principais ameaças a sua sobrevivência são a perda e fragmentação de habitat, depressão endogâmica e caça ilegal.

Como do panda-gigante, o principal alimento do panda-vermelho é bambu, mas ele também se alimenta de frutas, ovos e pequenos animais, tal como insetos e pequenos mamíferos.

Pandas vermelhos amam bambu. Foto do usuário da Wikipedia, Colegota.*

Pandas vermelhos amam bambu. Foto do usuário da Wikipedia, Colegota.*

A classificação taxonômica do panda vermelho foi uma dor de cabeça por muito tempo. Ele foi colocado entre os ursos (Ursidae) e os guaxinins (Procyonidae), mas estudos moleculares indicam que ele pertence a sua própria família, Ailuridae, que é proximamente relacionada com Procyonidae, Mustelidae (doninhas) e Mephitidae (cangambás).

Sendo tão fofo e apenas ligeiramente maior que um gato doméstico médio, bem como facilmente adaptável a viver em cativeiro, é estranho que o panda-vermelho ainda não tenha se tornado um animal de estimação popular.

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Referências:

Pradhan, S.; Saha, G. K.; Khan, J. A. 2001. Ecology of the red panda Ailurus fulgens in the Singhalila National Park, Darjeeling, India. Biological Conservation, 98(1): 11-18.

Wikipedia. Red Panda. Available at: <https://en.wikipedia.org/wiki/Red_panda&gt;. Access on January 28, 2016.

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O tomate é uma fruta?

por Piter Kehoma Boll

Uma frase comumente ouvida por aí é a de que “o tomate é na verdade uma fruta e não um legume”. Tal afirmação, há alguns anos, quando era novidade, causava espanto e dúvida por parte de muitas pessoas, mas ela foi se tornando cada vez mais popular e hoje em dia, quando alguém diz “você sabia que o tomate é uma fruta?” a maioria vai responder “sabia”, sentindo-se o grande detentor da sabedoria devido a esse conhecimento.

Três tomates tentando argumentar que pertencem ao clubinho das frutas. Foto de Civertan Grafikai Stúdió**

Três tomates tentando argumentar que pertencem ao clubinho das frutas. Foto de Civertan Grafikai Stúdió**

Só que há um pequeno probleminha nisso tudo. O tomate NÃO É UMA FRUTA.

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Poxa, por que não?

“Fruta” não é um termo botânico, mas sim um termo culinário. Apenas “fruto” é um termo botanicamente válido. A confusão provavelmente surgiu por influência do inglês, no qual existe apenas a palavra “fruit”.

Uma fruta é, basicamente, uma estrutura carnosa doce associada a sementes e usada como um alimento doce, consumida in natura ou em preparações com açúcar.

Um fruto, por outro lado, é o ovário de uma angiosperma que se desenvolve após a fertilização, envolvendo as sementes e protegendo-as do ambiente.

Portanto se você não come o tomate em saladas de frutas ou em compotas, nem prepara doces ou geleias de tomate, então ele não é uma fruta.

Salada de frutas com tomate. Você faz isso? Foto extraída de schockinglydelicious.com

Salada de frutas com tomate. Você faz isso? Foto extraída de schockinglydelicious.com

Nem todas as frutas são exatamente frutos e certamente muitos frutos não são considerados frutas.

Entre as frutas que são frutos encontram-se ameixas, pêssegos, cerejas, melancias, melões, laranjas, tangerinas, limões, uvas, abacates, mangas, goiabas, pitangas, jabuticabas, bananas, caquis…

O pêssego está assombrado ao descobrir que é uma fruta e um fruto genuínos ao mesmo tempo.

O pêssego está assombrado ao descobrir que é uma fruta e um fruto genuínos ao mesmo tempo. Foto de Luigi Chiesa.***

Entre os frutos que não são considerados frutas estão o tomate, a berinjela, a abóbora, o pepino, vários tipos de vagens e castanhas, entre outros.

Os pomos, tal como a maçã e a pera, são apenas parcialmente frutos. Quando cortados, você pode notar uma discreta divisão na polpa da fruta. A parte mais interna é o verdadeiro fruto, enquanto a camada mais externa, geralmente mais espessa, se desenvolveu a partir do receptáculo no qual o ovário estava inserido.

Fatia de maçã com destaque, à direita, da região que corresponde ao fruto verdadeiro, derivado do óvulo da flor. Imagem modificada a partir de um original postado pelo usuário flikr, no flickr (flickr.com/people/flikr/).*

Fatia de maçã com destaque, à direita, da região que corresponde ao fruto verdadeiro, derivado do óvulo da flor. Imagem modificada a partir de um original postado pelo usuário flikr, no flickr (flickr.com/people/flikr/).*

Em amoras, sarças e framboesas, cada pequena vesícula formando a fruta é um fruto. No morango, a parte carnosa é o receptáculo e os frutos verdadeiros são as pequenas “sementes” na superfície. O abacaxi é uma espiga inteira de frutos, receptáculos e pedúnculo fundidos e desenvolvidos em uma estrutura carnosa.

Lembre-se, portanto, que fruta é um termo culinário e que se refere à forma como uma estrutura é usada como alimento. Como ninguém mistura tomates com maçãs, bananas, laranjas e abacaxis, ele não é uma fruta.

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Zika vírus e a negligência em relação à pesquisa em saúde em países pobres

por Piter Kehoma Boll

Cerca de um ano atrás, quase ninguém no mundo todo estava ciente da existência de um vírus chamado Zika vírus e da doença que ele pode causar em humanos, a febre Zika (ou zica). Mas este é um vírus novo, anteriormente desconhecido? De onde ele veio e por que é subitamente tão preocupante?

O Zika vírus, ou ZIKV, é um vírus no gênero Flavivirus, que também inclui outros vírus, tal como os responsáveis pela dengue e pela febre amarela. O nome Flavivirus, “vírus amarelo” em Latim, é devido à febre amarela. Todas as três doenças são transmitidas a humanos através de mosquitos, especialmente o amplamente distribuído Aedes aegypti.

O mosquito Aedes aegypti é atualmente o principal vetor do Zika vírus. Foto de James Gathany.

O mosquito Aedes aegypti é atualmente o principal vetor do Zika vírus. Foto de James Gathany.

O Zika vírus foi descoberto em 1947 em Uganda em um macaco rhesus febril na Floresta Zika, de onde o nome. A partir de 1951, estudos serológicos indicaram que o vírus também poderia infectar humanos, visto que anticorpos contra o vírus foram encontrados no sangue de humanos em vários países africanos e asiáticos, como República Centro-Africana, Egito, Gabão, Serra Leoa, Tanzânia, Uganda, Índia, Indonésia, Malásia, Filipinas, Tailândia e Vietnã.

Em 1968, na Nigéria, o vírus foi isolado de humanos pela primeira vez. Durante as décadas seguintes do século XX, o vírus foi detectado por evidência sorológica ou diretamente isolado em muitos humanos. Contudo apesar da confirmação deste vírus em humanos, a pesquisa se desenvolveu muito lentamente, provavelmente porque os países afetados não possuem recursos suficientes para conduzir os estudos necessários e os países mais ricos não estão de forma alguma interessados na saúde dos pobres.

Houve um pequeno aumento na preocupação em relação ao vírus depois que ele foi detectado fora da África e da Ásia pela primeira vez, em 2007, na Ilha Yap, Micronésia. Depois disso, algumas epidemias ocorreram em vários arquipélagos no Pacífico.

Desde o ano passado, o Zika vírus foi detectado na América do Sul e passou a se espalhar rapidamente através dos países. Foi sugerido que o vírus chegou ao Brasil em 2014 durante a Copa do Mundo. (Valeu, FIFA!). Em novembro de 2015, a doença chegou ao México, o que significa que está prestes a alcançar os Estados Unidos! Agora subitamente ela se tornou de grande preocupação mundialmente.

Distribuição atual conhecida do Zika vírus em humanos. Mapa dos Centros para Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos.

Distribuição atual conhecida do Zika vírus em humanos. Mapa dos Centros para Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos.

Sintomas comuns da febre Zika incluem dores de cabeça fracas, febre, dores nas juntas e vermelhidão na pele. Ela não era considerada uma doença séria, visto que os sintomas tendem a desaparecer depois de uma semana, até recentemente, quando foi relacionada com o desenvolvimento de microcefalia em fetos de mães infectadas pelo vírus durante o primeiro trimestre de gestação.

Quantas crianças será que nasceram com microcefalia na África e na Ásia durante as últimas décadas devido à falta de investimento para estudar o vírus? Agora que ele subitamente se tornou uma ameaça mundial, não há vacina nem tratamento adequado e a maioria dos médicos não é capaz de identificar a doença através dos sintomas.

E há muitos outros vírus esquecidos em países tropicais pobres apenas esperando pela oportunidade certa para se espalharem e assustarem a América do Norte e a Europa. Ninguém se importa enquanto eles permanecem entre as pessoas pobres da África e da Ásia, mas o aquecimento global está aqui e doenças tropicais o amam mais do que qualquer outra coisa.

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Referências:

Gatherer, D. & Kohl, A., (2015). Zika virus: a previously slow pandemic spreads rapidly through the Americas Journal of General Virology DOI: 10.1099/jgv.0.000381

Hayes, E. B. 2009. Zika Virus Outside Africa. Emerging Infectious Diseases, 15(9): 1347-1350.

Vasconcelos, P. (2015). Doença pelo vírus Zika: um novo problema emergente nas Américas? Revista Pan-Amazônica de Saúde, 6 (2), 9-10 DOI: 10.5123/S2176-62232015000200001

Wikipedia. Zika virus. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Zika_virus&gt;. Acesso em 25 de janeiro de 2016.

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Sexta Selvagem: Taq

por Piter Kehoma Boll

É hora de começarmos a olhar para as pequeninas criaturinhas vivendo conosco neste mundo. Não apresentamos nenhuma bactéria ainda, então aqui vem a primeira, a magnífica Taq!

Taq é uma abreviatura de Thermus aquaticus, o nome científico da bactéria. Ela foi inicialmente descoberta em fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone, nos EUA, mas certamente ninguém imaginaria como ela impactaria a ciência como um todo.

O Great Fountain Geyser no Parque Nacional de Yellowstone está localizado perto do local onde a Taq foi inicialmente encontrada. Foto de Paul Kordwig.*

O Great Fountain Geyser no Parque Nacional de Yellowstone está localizado perto do local onde a Taq foi inicialmente encontrada. Foto de Paul Kordwig.*

Geralmente possuindo um formato de pequeno bastão com menos de 1µm de diâmetro e até 10 µm de comprimento, a Taq pode atingir mais de 200 µm de comprimento quando adquire um formato de filamento. Vivendo em fontes termais no mundo todo, ela prolifera a cerca de 70°C. Ela produz seu próprio alimento via quimiossíntese ao oxidar elementos inorgânicos do ambiente, mas também pode se associar a cianobactérias vivendo no mesmo habitat para obter alimento de sua fotossíntese.

Taq sob o microscópio. A escala corresponde a 1µm. Foto de Diane Montpetit.

Taq sob o microscópio. A escala corresponde a 1µm. Foto de Diane Montpetit.

Mas que impacto ela teve na ciência? Bem, por viver em temperaturas tão altas, as proteínas da Taqq precisam de temperaturas mais altas para desnaturar, assim elas são úteis para realizar processos bioquímicos em altas temperaturas, tal como amplificação de DNA.

A PCR (sigla em inglês para Reação em Cadeia da Polimerase) é um processo usado para amplificar segmentos curtos do DNA de um organismo. Ela precisa ser realizada em temperaturas elevadas de maneira a desnaturar a cadeia de DNA de forma que os primers possam se alinhar. Primers são fragmentos de DNA modificado muito curtos que determinam o início e o fim dos segmentos que se quer amplificar. Amplificar um segmento de DNA significa produzir uma grande quantidade de cópias desse segmento. O problema em PCRs mais antigas é que as temperaturas altas necessárias para desnaturar o DNA também desnaturam a enzima que produz as cópias, chamada de DNA polimerase. Como resultado, havia a necessidade de adicionar a enzima ao final de cada ciclo de desnaturação termal. A DNA polimerase da Taq, chamada de Taq polimerase, pode resistir às altas temperaturas da desnaturação, de forma que ela só precisa ser adicionada uma vez.

Graças à Taq polimerase, a amplificação de DNA se tornou um processo muito mais eficiente, acelerando pesquisas em biologia molecular.

Às vezes a revolução começa com as coisas mais pequeninas.

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Referências:

Brock, T. D. 1997. The value of basic research: discovery of Thermus aquaticus and other extreme thermophiles. Genetics, 146(4): 1207-1210.

Wikipedia. Thermus aquaticuss. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Thermus_aquaticus&gt;. Acesso em 21 de janeiro de 2016.

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Arquivado em Bactérias, Sexta Selvagem, Tecnologia

Quanto mais preto, melhor… especialmente em Chernobyl

por Piter Kehoma Boll

Todos sabemos que as plantas usam clorofila e outros pigmentos para captar energia da luz e armazená-la em moléculas sintetizadas, um fenômeno chamado de fotossíntese. É a clorofila que faz as plantas (bem como algumas bactérias e algas) serem verdes. Esta habilidade de criar o próprio alimento via fotossíntese é o que separa cianobactérias, algas e plantas de outros organismos, como animais, fungos e protozoários, já que os últimos são geralmente vistos como incapazes de captar energia diretamente do meio.

Essa visão está mudando, no entanto, especialmente para fungos.

Como a maioria dos organismos, os fungos também têm pigmentos, e um dos mais importantes é a melanina (sim, o mesmo pigmento que faz nossa pele,  nosso cabelo e nosso olhos serem escuros). Há algum tempo sabe-se que fungos vivendo em áreas com uma incidência alta de radiação solar são mais ricos em melanina que aqueles em áreas menos iluminadas. Isso acontece, por exemplo, com o mofo preto Aspergillus niger, uma espécie que ataca muitos vegetais, mas que também existe no mundo todo no solo.

Aspergillus niger, o mofo preto, é um fungo melanizado encontrado no mundo todo e que parece amar radiação ionizante. Foto do usuário do Wikimedia, Y_tambe.*

Aspergillus niger, o mofo preto, é um fungo melanizado encontrado no mundo todo e que parece amar radiação ionizante. Foto do usuário do Wikimedia, Y_tambe.*

O simples fato de fungos expostos a níveis mais altos de radiação serem mais escuros poderia simplesmente significar que eles estão se protegendo da radiação nociva que os atinge usando a melanina. Afinal é isso que acontece em animais, incluindo humanos, certo?

Mas esse não é o caso. Fungos melanizados parecem florescer em ambientes com altos níveis de radiação ionizante (raios ultravioletas, X e gama), que geralmente são vistos como muito perigosos à vida. As paredes do reator nuclear danificado de Chernobyl são cobertas de fungos melanizados e eles também são encontrados vivendo muito felizes a bordo da Estação Espacial Internacional. Experimentos demonstraram que estas espécies melanizadas de fungos parecem se beneficiar da radiação, aumentando seu crescimento e sua germinação.

Como isso poderia acontecer? Bem, a única explicação razoável parece ser que a melanina está agindo como um pigmento fotossintético, permitindo que fungos usem radiação ionizante como uma fonte de energia! E vários experimentos confirmaram isso!

Aspergillus_niger_on_Allium_cepa

Aspergillus niger crescendo sobre uma cebola. Imagem extraída de gardener.wikia.com.*

Assim, da próxima vez que você vir um grande fungo preto em algum lugar, lembre-se de que sua cor é tão importante para ele quanto o verde é para as plantas. Eles realmente são capazes de usar a melanina como as plantas usam a clorofila e ainda por cima conseguem isso com radiações que seriam letais para outras formas de vida.

Ao final, fungos são mais similares a plantas do que pensávamos quando os considerávamos plantas também.

É uma pena que não possamos usar a melanina de nossa pele para o mesmo propósito.

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Referência:

Dadachova, E.; Casadevall, A. 2008. Ionizing radiation: how fungi cope, adapt, and exploit with the help of melanin. Current Opinion in Microbiology 11:525-531.

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Sexta-Selvagem: Cegonha-bico-de-sapato

por Piter Kehoma Boll

Quando eu vi uma imagem desta ave pela primeira vez, muitos anos atrás, meu primeiro pensamento foi de que não poderia ser real. Ela se parece mais com um personagem de uma animação antiga de Hanna-Barbera do que com uma criatura real.

Uma ave de verdade ou um personagem de desenho? Contemplem a cegonha-bico-de-sapato! Foto por Olaf Oliviero Riemer.*

Uma ave de verdade ou um personagem de desenho? Contemplem a cegonha-bico-de-sapato! Foto por Olaf Oliviero Riemer.*

A cegonha-bico-de-sapato (Balaeniceps rex), também conhecida como cegonha-bico-de-tamanco, é uma grande ave africana originalmente considerada parente próxima das cegonhas verdadeiras, já que seu corpo de certa forma lembra o de uma cegonha. Contudo estudos moleculares concluíram que ela é mais proximamente relacionada aos pelicanos, bem como às garças e às ibis (que inicialmente também eram consideradas mais próximas das cegonhas!).

Como se pode notar facilmente, o nome “bico-de-sapato” vem do bico massivo dessa espécie. A mandíbula superior pontuda e as bordas afiadas do bico auxiliam a cegonha-bico-de-sapato a capturar presas e fazê-las em pedaços. As presas mais frequentes são peixes, mas ela também pode consumir rãs, cobras, pequenos monitores e crocodilos, bem como, mais raramente, tartarugas, roedores e aves pequenas. Com uma altura tipicamente entre 110 e 140 cm, mas capaz de atingir 150, a cegonha-bico-de-sapato é uma ave alta. Sua envergadura também é grande, atingindo até 260 cm.

Certamente uma ave interessante para se observar. Foto do usuário do Wikimedia, Quartl.*

Certamente uma ave interessante para se observar. Foto do usuário do Wikimedia, Quartl.*

As cegonhas-bico-de-sapato são aves solitárias e mesmo em áreas populosas elas evitam ficar muito próximas umas das outras. Elas aparentemente amam hipopótamos, visto que o distúrbio que estas grandes bestas causam na água as ajuda a obter comida ao forçarem os peixes para a superfície.

A IUCN list a cegonha-bico-de-sapato como “vulnerável” e suas maiores ameaças incluem a destruição de habitat e a caça. Atualmente há entre 5.000 e 8.000 indivíduos com uma distribuição desconexa ao longo das bacias de rios na África sub-sahariana.

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Referências:

John, J. R. M.; Nahonyo, C. L.; Lee, W. S.; Msuya, C. A. 2013. Observations on nesting of shoebill Balaeniceps rex and wattled crane Bugeranus carunculatus in Malagarasi wetlands, western Tanzania. African Journal of Ecology, 51(1): 184-187. DOI: 10.1111/aje.12023

Wikipedia. Shoebill. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Shoebill&gt;. Accesso em 13 de janeiro de 2016.

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Endosperma: o pivô do conflito sexual em angiospermas

por Piter Kehoma Boll

A teoria da seleção sexual, baseada na ideia de que haja conflitos de interesses entre machos e fêmeas, é bastante reconhecida, mas quase inteiramente focada em animais, especialmente animais dioicos, ou seja, animais nos quais machos e fêmeas correspondem a indivíduos separados. Enquanto isso, animais hermafroditas e outros organismos, como plantas, costumam ser ignorados, mas será que o hermafroditismo ou o “não-animalismo” impede a ocorrência de seleção sexual?

O pavão é um dos exemplos mais famosos de como a seleção sexual pode guiar a evolução de espécies dioicas. Foto de Oliver Pohlmann.

O pavão é um dos exemplos mais famosos de como a seleção sexual pode guiar a evolução de espécies dioicas. Foto de Oliver Pohlmann.

Nas últimas décadas, animais hermafroditas passaram a ser investigados mais profundamente em relação ao conflito sexual como força evolutiva considerável nestes organismos. Por exemplo, alguns estudos demonstraram que muitos hermafroditas, durante a cópula, lutam para desempenhar o papel de macho, ou de fêmea, em algo denominado conflito de gênero (e que não possui NENHUMA relação com qualquer aspecto social da palavra “gênero”. Aqui ela se refere ao papel sexual que um organismo hermafrodita desempenha durante a cópula).

Em plantas, por outro lado, o assunto é muito menos explorado, em especial pela ausência de interação direta entre os dois organismos envolvidos na reprodução. Estratégias reprodutivas conhecidas em plantas foram por muito tempo vistas como meios de garantir a supostamente difícil tarefa de unir gametas masculinos e femininos quando se é um organismo séssil, isto é, fixo num local. Afinal, esta desvantagem obriga estes organismos a desenvolverem técnicas especiais que garantam a condução dos gametas pelo ambiente. Com esse problema tão relevante para garantir que o sexo ocorra, parece um pouco absurdo pensar que plantas ainda poderiam se dar ao luxo de escolher com quem transar.

Plantas precisam de agentes externos, tal como vento, água ou animais, para carregar seus gametas. Foto de psyberartist (flickr.com/people/10175246@N08).*

Plantas precisam de agentes externos, tal como vento, água ou animais, para carregar seus gametas. Foto de psyberartist (flickr.com/people/10175246@N08).*

Os pontos mais abordados em plantas até agora são mecanismos desenvolvidos pela parte feminina para impedir que o óvulo seja fertilizado por pólen do mesmo indivíduo (a chamada autofertilização) ou de indivíduos incompatíveis (como pólen de outra espécie ou de um parente próximo, porque sim, o incesto pode ser um tabu grave até mesmo para plantas). Outro mecanismo estudado é relacionado ao bloqueio de tentativas futuras de fecundação uma vez que o zigoto foi formado, já que uma flor já fecundada não está mais interessada em receber mais e mais grãos de pólen inutilmente.

O deslocamento passivo do pólen da parte masculina até a feminina dá a impressão de que não possa haver seleção intersexual pelo lado masculino. Afinal, uma vez que o pólen chegue a uma flor ele não pode mais sair de lá, então sua única possibilidade é tentar a fertilização de qualquer forma, mesmo que se encontre em um organismo a princípio incompatível. Isso também torna evidente que ocorra competição entre os grãos de pólen sobre a parte feminina, numa verdadeira corrida para ver quem chega primeiro ao óvulo. Essa competição pode inclusive ser manipulada pela parte feminina por alterações na receptividade ao pólen.

Quando um grão de pólen atinge a parte feminina de uma flor, ele não tem outra opção se não germinar, criando um tubo polínico que cresce em direção ao óvulo. Nesta imagem, três tubos polínicos estão correndo em direção ao óvulo e um deles possui uma clara vantagem sobre os outros. Isso pode ser porque ele chegou antes ou porque a parte feminina alterou sua receptividade para aceitar esse grão específico mais avidamente que os outros.

Quando um grão de pólen atinge a parte feminina de uma flor, ele não tem outra opção se não germinar, criando um tubo polínico que cresce em direção ao óvulo. Nesta imagem, três tubos polínicos estão correndo em direção ao óvulo e um deles possui uma clara vantagem sobre os outros. Isso pode ser porque ele chegou antes ou porque a parte feminina alterou sua receptividade para aceitar esse grão específico mais avidamente que os outros.

Um aspecto intrigante na reprodução de angiospermas é o fenômeno de dupla fertilização. Quando o grão de pólen cai sobre o órgão feminino, ele germina, criando um longo tubo que cresce em direção ao óvulo, o chamado “tubo polínico”. O tubo polínico leva consigo dois gametas masculinos: um deles fertiliza o ovo, originando o zigoto que forma o embrião, e o outro fertiliza a célula central, uma célula auxiliar que acompanha o ovo (ou oosfera), originando um segundo zigoto que forma o endosperma, um tecido que alimenta o embrião durante seu desenvolvimento.

Na dupla fertilização de angiospermas, o tubo polínico carrega dois gametas masculinos para o óvulo. Um deles fertilizará a oosfera, originando um embrião, e o outro fertilizará a célula central, originando o endosperma.

Na dupla fertilização de angiospermas, o tubo polínico carrega dois gametas masculinos para o óvulo. Um deles fertilizará a oosfera, originando um embrião, e o outro fertilizará a célula central, originando o endosperma.

Como a oosfera e a célula central, assim como os dois gametas masculinos, são geneticamente idênticos, o endosperma também é geneticamente idêntico ao embrião e pode ser visto como um altruísta que se sacrifica para garantir a sobrevivência do irmão. A origem evolutiva do endosperma e sua vantagem adaptativa continuam sendo assuntos de grande debate e sem grande resolução. A situação se torna ainda mais complicada porque, na maioria das angiospermas, o endosperma é triploide, tendo o material materno duplicado, pois a célula central tem dois núcleos. Ou seja, o endosperma possuiu duas cópias dos genes maternos e uma cópia dos genes paternos (configuração 2m/1p), enquanto o embrião é um organismo comum, tendo uma cópia dos genes maternos e uma dos genes paternos (configuração 1m/1p).

Diversas hipóteses sobre a razão que levou ao surgimento deste irmão altruísta triploide já foram levantadas e costumam ser baseadas em diferentes interpretações sobre a sequência em que os eventos ocorreram durante a evolução do grupo. Funcionalmente, o endosperma funciona como o gametófito feminino de outras plantas, o qual é, nestas, o responsável por nutrir o embrião em desenvolvimento. O gametófito feminino é a planta “mãe” do embrião, tal como o grão de pólen (gametófito masculino) é a planta “pai”. As plantas que estão em floração são, portanto, os avós dos embriões. Parece doido? Mas é a regra para as plantas. Uma geração de grande porte (o esporófito) origina uma geração minúscula (o gametófito) que por sua vez vai “acasalar” para gerar a nova geração grande.

Voltando ao assunto, a semelhança funcional do endosperma com o gametófito feminino parece favorecer a hipótese de que o endosperma era inicialmente de origem unicamente materna (tendo, portanto, uma configuração original 1m/0p ou 2m/0p) e a intromissão paterna ocorreu posteriormente. Por outro lado, o fenômeno de dupla fertilização também é encontrado em Gnetales (supostamente um grupo próximo das angiospermas) e nestas a dupla fertilização origina dois embriões idênticos. Além disso, em angiospermas basais, o endosperma também é diploide, com uma cópia dos cromossomos de cada pai (1m/1p). Este cenário aponta para uma situação primitiva de dois embriões, onde um foi desviado para a função de endosperma.

Precisamos aqui incluir mais um conceito importante em biologia: o imprinting genômico. Trata-se de um fenômeno em que os genes são expressos de forma diferente dependendo de qual é o progenitor de origem e isso costuma ser visto como uma consequência de conflito sexual. Basicamente o que acontece é que os genes paternos podem ser silenciados em algumas células, de forma que o organismo expressa, naquelas células, apenas as características herdadas da mãe. O oposto também pode acontecer.

É assumido que, em angiospermas, o lado paterno se beneficia com a produção de endospermas grandes que forneçam mais nutrientes ao embrião, de forma que há interesse tanto de expressar genes que levem a um maior acúmulo de recursos vindos da planta mãe quanto de silenciar genes limitadores de crescimento. Em contrapartida, o lado materno tentaria limitar os nutrientes destinados a um único endosperma, pois o excesso de investimento comprometeria seu sucesso reprodutivo futuro. É melhor para a planta mãe investir um pouquinho em cada endosperma do que tudo em um só. Assim, o lado materno expressaria genes que levam a um controle da quantidade de recursos investidos em cada embrião enquanto inibe genes que induzem maior crescimento.

Num cenário com ocorrência de impriting genômico, a expressão aumentada de genes por duplicação pode ser vista como uma estratégia feminina de contra-atacar uma tentativa masculina de expressar genes responsáveis pela alocação de recursos. A planta paterna expressaria genes para captação de recursos, enquanto a planta materna, com duas cópias do seu material no endosperma, expressaria em maior intensidade genes que levam a uma resposta contrária, tentando frear a influência paterna. Tal fenômeno já foi comprovado em sementes de milho, onde endospermas 2m/0p são menores que endospermas 2m/1p. Como se pode ver, até em plantas existe briga entre machos e fêmeas.

Em angiospermas, a fertilização envolve a interação direta de cinco organismos distintos pertencentes a três gerações: esporófito feminino (planta materna), gametófito masculino (grão de pólen), gametófito feminino (óvulo), embrião e endosperma. Cada um destes organismos possui um interesse que pode ser oposto ao de um ou mais dos outros envolvidos, levando a uma complexa interação ainda pouco definida, na qual o endosperma certamente constitui o ponto mais intrigante, podendo ser a consequência de determinadas estratégias e ao mesmo tempo levar ao surgimento de novas.

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Referências e leitura adicional:

Alcock J (2001) Animal Behavior, 7th edn. Sinauer Associates, Sunderland

Arnqvist G, Rowe L (2005) Sexual Conflict: Princeton University Press, Princeton, N. J

Baskin JM, Baskin CC (2015) Pollen (microgametophyte) competition: an assessment of its significance in the evolution of flowering plant diversity, with particular reference to seed germination. Seed Sci Res 25:1–11. doi: 10.1017/S0960258515000033

Beale KM, Johnson MA (2013) Speed dating, rejection, and finding the perfect mate: advice from flowering plants. Curr Opin Plant Biol 16:590–597. doi: 10.1016/j.pbi.2013.08.005

Becraft PW (2012) Endosperm Imprinting: A Child Custody Battle? Curr Biol 22:R93–R95. doi: 10.1016/j.cub.2011.12.043

Cailleau A, Cheptou P-O, Lenormand T (2010) Ploidy and the Evolution of Endosperm of Flowering Plants. Genetics 184:439–453. doi: 10.1534/genetics.109.110833

Charnov EL (1979) Simultaneous hermaphroditism and sexual selection. PNAS 76:2480–2484.

Davies NB, Krebs JR, West SA (2012) An introduction to behavioural ecology, 4th edn. Wiley-Blackwell, Oxford

Dresselhaus T, Franklin-Tong N (2013) Male–Female Crosstalk during Pollen Germination, Tube Growth and Guidance, and Double Fertilization. Mol Plant 6:1018–1036. doi: 10.1093/mp/sst061

Fetscher AE (2001) Resolution of male-female conflict in an hermaphroditic flower. Proc R Soc B 268:525–529. doi: 10.1098/rspb.2000.1395

Friedman WE (1995) Organismal duplication, inclusive fitness theory, and altruism: understanding the evolution of endosperm and the angiosperm reproductive syndrome. PNAS 92:3913–3917. doi: 10.1073/pnas.92.9.3913

Friedman WE (1998) The evolution of double fertilization and endosperm: an “historical” perspective. Sex Plant Reprod 11:6–16. doi: 10.1007/s004970050114

Friedman WE (2001) Developmental and evolutionary hypotheses for the origin of double fertilization and endosperm. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences – Series III – Sciences de la Vie 324:559–567. doi: 10.1016/S0764-4469(01)01326-9

Grossniklaus U, Spillane C, Page DR, Köhler C (2001) Genomic imprinting and seed development: endosperm formation with and without sex. Curr Opin Plant Biol 4:21–27. doi: 10.1016/S1369-5266(00)00130-8

Haig D, Westoby M (1989) Parent-Specific Gene Expression and the Triploid Endosperm. Am Nat 134:147–155.

Haig D, Westoby M (1991) Genomic Imprinting in Endosperm: Its Effect on Seed Development in Crosses between Species, and between Different Ploidies of the Same Species, and Its Implications for the Evolution of Apomixis. Phil Trans R Soc B 333:1–13. doi: 10.1098/rstb.1991.0057

Härdling R, Nilsson P (1999) Parent-Offspring and Sexual Conflicts in the Evolution of Angiosperm Seeds. Oikos 84:27–34. doi: 10.2307/3546863

Lankinen Å, Madjidian JA (2011) Enhancing pollen competition by delaying stigma receptivity: Pollen deposition schedules affect siring ability, paternal diversity, and seed production in Collinsia heterophylla (Plantaginaceae). Am J Bot 98:1191–1200. doi: 10.3732/ajb.1000510

Leonard JL (1990) The Hermaphrodite’s Dilemma. J Theor Biol 147:361–371. doi: 10.1016/S0022-5193(05)80493-X

Maruyama D, Hamamura Y, Takeuchi H, et al (2013) Independent Control by Each Female Gamete Prevents the Attraction of Multiple Pollen Tubes. Dev Cell 25:317–323. doi: 10.1016/j.devcel.2013.03.013

Mazer SJ (1987) Maternal investment and male reproductive success in angiosperms: parent-offspring conflict or sexual selection? Biol J Linn Soc 30:115–133. doi: 10.1111/j.1095-8312.1987.tb00293.x

Prasad NG, Bedhomme S (2006) Sexual conflict in plants. J Genet 85:161.

Schärer L, Janicke T, Ramm SA (2015) Sexual Conflict in Hermaphrodites. Cold Spring Harb Perspect Biol 7:a017673. doi: 10.1101/cshperspect.a017673

Spira TP, Snow AA, Whigham DF, Leak J (1992) Flower Visitation, Pollen Deposition, and Pollen-Tube Competition in Hibiscus moscheutos (Malvaceae). Am J Bot 79:428–433. doi: 10.2307/2445155

Winsor JA, Peretz S, Stephenson AG (2000) Pollen competition in a natural population of Cucurbita foetidissima (Cucurbitaceae). Am J Bot 87:527–532

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